本發(fā)明涉及投影領(lǐng)域，特別涉及一種激光投影設(shè)備。

背景技術(shù)：

液冷散熱系統(tǒng)的工作原理是利用液體吸收熱量并再傳給散熱器，然后用風(fēng)冷或者被動(dòng)散熱的方式散出熱量到環(huán)境中。液冷散熱系統(tǒng)中所采用的冷卻液主要成分為水，也稱為“水冷散熱系統(tǒng)”。因液體的熱容量大，尤其是水的比熱容最大，能夠帶走大量的熱量，散熱效率高，使得系統(tǒng)溫升慢；而傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，利用風(fēng)扇散熱時(shí)很快達(dá)到一個(gè)極限溫度，溫差無法進(jìn)一步縮小，因此當(dāng)額定工作溫度與環(huán)境溫度相差較小時(shí)需要使用液冷散熱。另外，液冷散熱系統(tǒng)可以不提高熱源部件內(nèi)部的溫度即可把熱量傳導(dǎo)給散熱器，只要能提高散熱器向空氣中排放散熱管所傳導(dǎo)的熱量的冷卻性能，就能夠通過降低冷卻散熱器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或者采用無扇設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)靜音設(shè)計(jì)。鑒于液冷散熱系統(tǒng)的優(yōu)良散熱性能，其在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如汽車、拖拉機(jī)、坦克等發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱，醫(yī)療設(shè)備、臺(tái)式電腦和筆記本電腦的高端的散熱，煉鋼行業(yè)，加速器等散熱，在國外水冷系統(tǒng)也被應(yīng)用到新興行業(yè)，如日本福島和隆文在年開發(fā)了用于日本新干線電動(dòng)車組主變流裝置的冷卻系統(tǒng)。

隨著投影機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及制造成本的不斷降低，投影機(jī)價(jià)格越來越便宜，同時(shí)投影機(jī)市場也出現(xiàn)了分化，高中低端各種機(jī)型針對(duì)不同的客戶，滿足了各種用戶的需求。工礦企業(yè)，軍事，教育等行業(yè)需要的高端投影機(jī)要求亮度高，清晰度好，能長時(shí)間運(yùn)行，這就對(duì)投影機(jī)的散熱系統(tǒng)提出了更高的要求。為了適應(yīng)這一要求，現(xiàn)有的部分高端投影機(jī)中應(yīng)用了液冷散熱系統(tǒng)進(jìn)行散熱。

如圖1所示，投影機(jī)液冷散熱系統(tǒng)一般主要包括通過管道連接的循環(huán)泵30、吸熱裝置10、換熱裝置20和儲(chǔ)液箱50，另外還設(shè)有報(bào)警及控制裝置等。其中，吸熱裝置10為內(nèi)部設(shè)有冷卻液通道的金屬塊，常稱為液冷頭10，在投影機(jī)中，液冷頭10與熱源(如投影機(jī)的光源部件)接觸換熱。機(jī)器正常工作時(shí)，冷卻液被輸送到液冷頭10內(nèi)，并在循環(huán)泵30的動(dòng)力推動(dòng)下流過整個(gè)液冷頭10，帶走熱源發(fā)出的大部分熱量，而后冷卻液再進(jìn)入換熱裝置20中，換熱裝置20主要由冷排和風(fēng)扇組成，冷卻液把熱量傳導(dǎo)至冷排的散熱片后，再通過風(fēng)扇把熱量強(qiáng)制排到投影機(jī)外部，冷卻液溫度降低后回到儲(chǔ)液箱50內(nèi)。冷卻液在吸熱裝置10、循環(huán)泵30、儲(chǔ)液箱50、換熱裝置20之間來回循環(huán)，不斷地將熱源發(fā)出的熱量轉(zhuǎn)移至換熱裝置20并排到外部，使投影機(jī)內(nèi)部溫度降低。某些結(jié)構(gòu)中，儲(chǔ)液箱50也可以省略。

采用液冷散熱系統(tǒng)可以有效提高投影設(shè)備的散熱性能，然而對(duì)于具有多熱源的激光投影設(shè)備如具有紅藍(lán)雙色激光光源的投影設(shè)備而言，現(xiàn)有技術(shù)的液冷散熱系統(tǒng)則仍然存在一些不足。由于紅色激光器要求工作溫度最大不超過45℃，藍(lán)色激光器要求工作溫度不超過70℃，兩者耐溫性能具有較大差別，而現(xiàn)有技術(shù)中液冷散熱系統(tǒng)的液冷頭需同時(shí)對(duì)紅色激光光源和藍(lán)色激光光源進(jìn)行散熱，在藍(lán)色激光光源的溫度影響下，有可能出現(xiàn)回水溫度過高，無法對(duì)紅色激光光源進(jìn)行高效散熱，造成紅色激光光源溫升過高，影響其壽命，并降低投影設(shè)備的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光投影設(shè)備，能夠?qū)す馔队霸O(shè)備中具有不同散熱要求的熱源特別是紅色激光光源和藍(lán)色激光光源分別進(jìn)行溫度控制，提高投影設(shè)備的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種激光投影設(shè)備，至少包括紅色激光光源和藍(lán)色激光光源，所述紅色激光光源和所述藍(lán)色激光光源各通過一套液冷散熱系統(tǒng)進(jìn)行散熱，兩套液冷散熱系統(tǒng)的運(yùn)行相互獨(dú)立；兩套所述液冷散熱系統(tǒng)均包括液冷頭、換熱器和循環(huán)泵；液冷頭與換熱器通過管道相連形成供冷卻液循環(huán)的循環(huán)通道，所述循環(huán)泵設(shè)置于該循環(huán)通道內(nèi)以提供冷卻液循環(huán)的動(dòng)力；所述液冷頭與所述紅色激光光源或所述藍(lán)色激光光源接觸換熱而吸收對(duì)應(yīng)的激光光源的熱量，所述換熱器與外部空氣換熱而將熱量傳遞至空氣中。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：本發(fā)明的激光投影設(shè)備中，針對(duì)紅色激光光源和藍(lán)色激光光源各配備有一套液冷散熱系統(tǒng)，分別對(duì)紅色激光光源和藍(lán)色激光光源進(jìn)行散熱，兩套液冷散熱系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，兩者互不影響，能夠單獨(dú)進(jìn)行溫度控制，同時(shí)滿足紅色激光光源和藍(lán)色激光光源的散熱要求，保證兩種光源對(duì)應(yīng)的激光器工作的可靠性，紅色激光器和藍(lán)色激光器均位于可高效率工作的溫度條件下，提高激光投影設(shè)備的性能。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)投影機(jī)液冷散熱系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明激光投影設(shè)備第一實(shí)施例的原理示意圖。

圖3是本發(fā)明激光投影設(shè)備第一實(shí)施例中兩換熱器的布置示意圖。

圖4是本發(fā)明激光投影設(shè)備第二實(shí)施例的原理示意圖。

圖5是本發(fā)明激光投影設(shè)備第二實(shí)施例中加壓補(bǔ)液器第一種結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖6是本發(fā)明激光投影設(shè)備第二實(shí)施例中加壓補(bǔ)液器第二種結(jié)構(gòu)的示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：1、紅色激光光源；2、藍(lán)色激光光源；3、熒光輪；6、第一液冷散熱系統(tǒng)；61、第一液冷頭；62、第一換熱器；621、第一冷排；622、第一散熱風(fēng)扇；63、第一循環(huán)泵；7、第二液冷散熱系統(tǒng)；71、第二液冷頭；72、第二換熱器；721、第二冷排；722、第二散熱風(fēng)扇；73、第二循環(huán)泵；8、加壓補(bǔ)液器；81、外殼；82、活塞；83、彈性件；86、氣體腔；87、儲(chǔ)液腔；871、出液口。

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施方式將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種激光投影設(shè)備，該激光投影設(shè)備采用激光發(fā)生器作為光源，其可以為具有投影功能的激光投影儀、激光電視等。激光投影設(shè)備中具有包括激光光源在內(nèi)的多個(gè)熱源，通過對(duì)這些熱源進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)，使激光投影設(shè)備具有良好的性能。以下通過幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

第一實(shí)施例：

如圖2所示，本實(shí)施例的激光投影設(shè)備中的熱源包括紅色激光光源1、藍(lán)色激光光源2和熒光輪3。

紅色激光光源1可以由一個(gè)或多個(gè)紅色激光模塊構(gòu)成；每一紅色激光模塊均包括多個(gè)紅色激光器，各紅色激光器封裝于支架上形成陣列形式。

同樣地，藍(lán)色激光光源2亦可由一個(gè)或多個(gè)藍(lán)色激光模塊構(gòu)成；各藍(lán)色激光模塊包括陣列排布的多個(gè)藍(lán)色激光器。

本實(shí)施例中，紅色激光光源1作為一組熱源，通過第一液冷散熱系統(tǒng)6進(jìn)行散熱；藍(lán)色激光光源2和熒光輪3共同作為一組熱源，通過第二液冷散熱系統(tǒng)7進(jìn)行散熱。第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7的運(yùn)行相互獨(dú)立。

第一液冷散熱系統(tǒng)6包括通過管道連接形成循環(huán)系統(tǒng)的第一液冷頭61、第一換熱器62和第一循環(huán)泵63。

第一液冷頭61內(nèi)部設(shè)有供冷卻液流過的通道，第一液冷頭61可由銅或鋁制成，或者由銅或鋁制作熱交換部分。第一液冷頭61與紅色激光光源1接觸換熱，其中，兩者的接觸換熱可以是通過導(dǎo)熱介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，即在兩者的接觸面之間設(shè)置如導(dǎo)熱墊片或?qū)峁柚惖膶?dǎo)熱介質(zhì)，使接觸面能更好地貼合，從而改善接觸換熱效果，以下涉及“接觸換熱”的描述均與此類同。

第一換熱器62包括固定連接的第一冷排621和第一散熱風(fēng)扇622，冷卻液在第一冷排621中流動(dòng)時(shí)將熱量傳遞到第一冷排621表面的散熱片上，再通過第一散熱風(fēng)扇622將熱量強(qiáng)制排入外界空氣中。

第一液冷頭61的進(jìn)口與第一冷排621的出口通過管道相連通，第一液冷頭61的出口與第一冷排621的進(jìn)口通過管道相連通，從而形成供冷卻液循環(huán)的循環(huán)通道。

第一循環(huán)泵63設(shè)置在該循環(huán)通道內(nèi)提供冷卻液循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力，第一循環(huán)泵63可以設(shè)置在由第一液冷頭61的出口至第一冷排621入口的管道中，也可以設(shè)置在由第一冷排621出口至第一液冷頭61進(jìn)口的管道中，還可以設(shè)置于第一冷排621的進(jìn)口或出口處與第一冷排621固定連接形成一個(gè)整體，或者設(shè)置于第一液冷頭61的進(jìn)口或出口處與第一液冷頭61形成一個(gè)整體。

第二液冷散熱系統(tǒng)7和第一液冷散熱系統(tǒng)6的組成結(jié)構(gòu)相同，第二液冷散熱系統(tǒng)7包括通過管道連接形成循環(huán)系統(tǒng)的第二液冷頭71、第二換熱器72和第二循環(huán)泵73，第二換熱器72包括第二冷排721和第二散熱風(fēng)扇722，其他具體結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系參照第一液冷散熱系統(tǒng)6，不再重復(fù)表述。

本實(shí)施例的工作原理為：

第一液冷散熱系統(tǒng)6對(duì)紅色激光光源1進(jìn)行散熱，第一液冷頭61與紅色激光光源1接觸換熱，冷卻液流經(jīng)第一液冷頭61時(shí)吸收紅色激光器產(chǎn)生的熱量，在第一循環(huán)泵63的動(dòng)力推動(dòng)下，冷卻液進(jìn)入第一換熱器62中將熱量排入外界空氣。通過第一液冷散熱系統(tǒng)6使紅色激光光源1處的溫度控制在紅色激光器的耐受溫度范圍內(nèi)，較優(yōu)地，第一液冷頭61的溫度在45℃以內(nèi)。

第二液冷散熱系統(tǒng)7對(duì)藍(lán)色激光光源2和熒光輪3進(jìn)行散熱，第二液冷頭71與藍(lán)色激光光源2和熒光輪3接觸換熱，冷卻液流經(jīng)第二液冷頭71時(shí)吸收藍(lán)色激光器和熒光輪3產(chǎn)生的熱量，在第二循環(huán)泵73的動(dòng)力推動(dòng)下，冷卻液進(jìn)入第二換熱器72中將熱量排入外界空氣。通過第二液冷散熱系統(tǒng)7使藍(lán)色激光光源2處的溫度控制在藍(lán)色激光器的耐受溫度范圍內(nèi)，較優(yōu)地，第二液冷頭71的溫度不超出70℃。本實(shí)施例中，散熱要求相近的熒光輪3與藍(lán)色激光光源2共用第二液冷散熱系統(tǒng)7散熱，可一并進(jìn)行溫度控制，提高液冷散熱系統(tǒng)的利用率。

第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7獨(dú)立運(yùn)行，兩者互不影響，能夠單獨(dú)進(jìn)行溫度控制，同時(shí)滿足紅色激光光源1和藍(lán)色激光光源2的散熱要求，保證兩種光源對(duì)應(yīng)的激光器工作的可靠性，兩種激光器均位于可高效率工作的溫度條件下，提高投影設(shè)備的性能。

根據(jù)兩套液冷散熱系統(tǒng)6、7的溫度控制區(qū)別，可對(duì)第一液冷頭61、第二液冷頭71、第一換熱器62、第二換熱器72的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，第一循環(huán)泵63和第二循環(huán)泵73亦可根據(jù)實(shí)際需求選型。

在一較優(yōu)的結(jié)構(gòu)中，第一換熱器62和第二換熱器72均采用新風(fēng)散熱。激光投影設(shè)備上可以針對(duì)第一換熱器62和第二換熱器72分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，從各進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的外部空氣(即新風(fēng))分別直接引流至第一換熱器62和第二換熱器72，或者激光投影設(shè)備上僅設(shè)置一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，但從進(jìn)風(fēng)口處進(jìn)入的外部空氣在激光投影設(shè)備中分為兩股分別直接吹向第一換熱器62和第二換熱器72?？諝馕崭鲹Q熱器中冷卻液的熱量后，在激光投影設(shè)備內(nèi)流動(dòng)，帶走激光投影設(shè)備內(nèi)其他部件的熱量，最終從激光投影設(shè)備上設(shè)置的出風(fēng)口吹出。第一換熱器62和第二換熱器72可以上下排布或左右排布，根據(jù)激光投影設(shè)備的結(jié)構(gòu)靈活設(shè)置。第一換熱器62和第二換熱器72均采用新風(fēng)換熱，換熱效果好。

參閱圖3，在另一較優(yōu)的結(jié)構(gòu)中，第一換熱器62和第二換熱器72沿激光投影設(shè)備內(nèi)的空氣流動(dòng)路徑排布，第一換熱器62設(shè)置于靠近激光投影設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口處，第二換熱器72排布于第一換熱器62的下游并靠近激光投影設(shè)備的出風(fēng)口處。從激光投影設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口處進(jìn)入的外部空氣先經(jīng)過第一換熱器62的第一冷排621，帶走第一冷排621中冷卻液的熱量，而后可以對(duì)激光投影設(shè)備內(nèi)的其他部件進(jìn)行散熱，最后再進(jìn)入第二換熱器72，帶走第二換熱器72的第二冷排721中冷卻液的熱量后排到外界。這種結(jié)構(gòu)中，空氣在激光投影設(shè)備內(nèi)部的流動(dòng)可以滿足不同溫控要求的各部件的散熱，有效利用空氣散熱。

第二實(shí)施例：

參閱圖4，本實(shí)施例的激光投影設(shè)備與第一實(shí)施例的區(qū)別在于：本實(shí)施例中，激光投影設(shè)備對(duì)應(yīng)于第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7中還分別增加了一加壓補(bǔ)液器8，以分別向兩液冷散熱系統(tǒng)6、7中補(bǔ)充冷卻液。

圖5示意了加壓補(bǔ)液器8的一較優(yōu)結(jié)構(gòu)形式，加壓補(bǔ)液器8包括外殼81、活塞82和彈性件83。外殼81內(nèi)部中空；活塞82與外殼81內(nèi)截面適配，可滑動(dòng)地設(shè)置于外殼81內(nèi)，將外殼81內(nèi)部分隔為氣體腔86和儲(chǔ)液腔87，氣體腔86內(nèi)填充氣體，儲(chǔ)液腔87內(nèi)存儲(chǔ)冷卻液；彈性件83位于氣體腔86內(nèi)，兩端分別連接活塞82和氣體腔86腔壁，彈性件83處于壓縮狀態(tài)。儲(chǔ)液腔87設(shè)有出液口871，該出液口871與第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7中冷卻液的循環(huán)通道相連通，在第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7中冷卻液減少時(shí)，氣體腔86與儲(chǔ)液腔87之間的壓力差改變，彈性件83恢復(fù)形變而伸長，推動(dòng)活塞82向儲(chǔ)液腔87方向移動(dòng)，從而將儲(chǔ)液腔87內(nèi)的冷卻液注入第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)液。

圖6示意了加壓補(bǔ)液器8另一較優(yōu)的結(jié)構(gòu)形式，加壓補(bǔ)液器8同樣包括外殼81、活塞82和彈性件83。外殼81內(nèi)部通過活塞82分隔為氣體腔86和儲(chǔ)液腔87，彈性件83位于儲(chǔ)液腔87內(nèi)，兩端分別連接活塞82和儲(chǔ)液腔87腔壁，彈性件83處于拉伸狀態(tài)。在第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7中冷卻液減少時(shí)，彈性件83恢復(fù)形變而收縮，拉動(dòng)活塞82向儲(chǔ)液腔87方向移動(dòng)，從而將儲(chǔ)液腔87內(nèi)的冷卻液注入第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7內(nèi)，同樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)液。

在加壓補(bǔ)液器8的這兩種結(jié)構(gòu)中，彈性件83較優(yōu)地可為彈簧。

加壓補(bǔ)液器8可以設(shè)置在第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7中的任一管道處，也可以設(shè)置在第一液冷頭61(或第二液冷頭71)或第一換熱器62(或第二換熱器72)的進(jìn)/出口處，還可以與第一循環(huán)泵63(或第二循環(huán)泵73)、第一液冷頭61(或第二液冷頭71)或第一換熱器62(或第二換熱器72)整合為一個(gè)部件。

通過加壓補(bǔ)液器8的設(shè)置，可以在需要時(shí)對(duì)第一液冷散熱系統(tǒng)6或第二液冷散熱系統(tǒng)7進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)液，使第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7內(nèi)壓力保持在設(shè)定范圍內(nèi)，使第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7長期處于高效散熱的工況條件下，同時(shí)可以免于人工進(jìn)行補(bǔ)液，達(dá)到在壽命期間免維護(hù)的效果。

本實(shí)施例中，對(duì)第一液冷散熱系統(tǒng)6和第二液冷散熱系統(tǒng)7分別增加加壓補(bǔ)液器8，可對(duì)兩液冷散熱系統(tǒng)6、7分別進(jìn)行維護(hù)，滿足各自的需求。

雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施方式不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。